Verfahren zur Herstellung eines Polyvinylchlorid -Trockenblend-Sinterpulvers
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Polyvinylchlorid-Trockenblend Sinterpulvers.
Es ist bekannt, dass Polyvinylchlorid-Plastisole, Polyvinylchlorid-Organosole und Polyvinylchlorid-Trokkenblend-Sinterpulver, wenn sie mittels üblicher Anwendungstechniken ohne Zuhilfenahme geeigneter Haftvermittler auf metallische, gläserne oder keramische Gegenstände durch Tauchen, Fluten, Spritzen, elektrostatisches Versprühen, Wirbelsintern o. dgl. aufgetragen worden sind, nach dem thermischen Gelieren und Verschmelzen keine Überzüge mit befriedigender Haftfestigkeit auf denUnterlagen ergeben. Die Haftvermittler können entweder vor der Beschichtung mit Polyvinylchlorid als Lack auf die zu beschichtenden Gegenstände aufgetragen oder der Polyvinylchlorid-Beschichtungsmasse einverleibt werden. Die letztere Art der Verfahrens- und Anwendungstechnik wird aus wirtschaftlichen Erwägungen bevorzugt und fortschreitend entwickelt.
Dabei sind indessen noch zahlreiche Schwierigkeiten zu beheben, wie zu rascher Viskositätsanstieg der Polyvinylchlorid-Plastisole und Polyvinylchlorid-Organosole, zu starker Einbrennverlust, unbefriedigende Qualität der fertigen Überzüge oder ungenügende Kochfestigkeit und Abnahme der Haftfestigkeit bei Einwirkung heisser, wässriger chemischer Agenzien.
Unter den zahlreichen vorgeschlagenen und zum Teil geheimgehaltenen Haftvermittlern seien nachfolgend Vertreter zweier Klassen erwähnt: einerseits die in der Hitze polymerisierenden und vernetzenden Monomere, wie Diallylester, Acrylester, Methacrylester und Diester der Methacrylsäure, andererseits die Umsetzungsprodkkte von Epichlorhydrin und Bisphenolen, die Bisphenol-diglycidäther (Epoxydvorkondensate).
Die Haftvermittler werden z. 3. in der Weise angewendet, dass man die in den Polyvinylchlorid-Plastisolen und Polyvinylchlorid-Organosolen verwendeten Weichmacher teilweise oder ganz durch die genannten Monomeren oder durch die genannten Umsetzungsprodukte ersetzt. Die verwendete Menge der Haftvermitt ler hängt von den gewünschten Eigenschaften des fertigen Überzugs ab, nämlich ob er weich, zäh oder hart und mehr oder weniger temperaturbeständig sein soll.
Überzüge aus derart zusammengesetzten Polyvinylchlorid-Plastisolen und Polyvinylchlorid-Organosolen haben sehr gute mechanische und thermische Eigenschaften und sind gegen die meisten anorganischen und zahlreiche organische verdünnte und konzentrierte Säuren, Basen und Salzen sowie gegen Temperaturen bis 1500 C, kurze Zeit bis 2000 C, beständig. Ihre Haftfestigkeit z. 3. auf Stahlblech ist hervorragend, nimmt jedoch unter der Einwirkung wässriger Chemikalien bei steigender Temperatur zunehmend ab und geht schon bei kurzem Kochen in Wasser oder 30/oiger synthetischer Waschlauge verloren. Auch bei kurzer Einwirkung von abwechselnd je 3 Minuten kaltem bzw. heissem Wasser oder Waschlauge tritt diese Erscheinung auf.
Bekanntlich polymerisieren die Umsetzungsprodukte (Epoxydvorkondensate) von Epichlorhydrin und Bisphenolen dank den an den Kettenenden befindlichen Epoxydgruppen und den entlang der Kette verteilten Hydroxylgruppen unter dem Einfluss von Hitze, besonders in Gegenwart von geeigneten Katalysatoren, wie komplexen organischen Metallverbindungen, Komplexen des Bortrifluorids, organischen und anorganischen Säuren, Alkoholaten, Phenolaten usw., zu harten Gebilden. Auf diese Weise können z. 3. auf Metall und Glas gut haftende Überzüge erzeugt werden. Grosstechnisch wird die Fähigkeit der Epoxydvorkondensate zur Polyaddition mit zahlreichen sogenannten Härtern verwertet. Von diesen Härtern reagieren u. a.
Amine, Polyamidharze und Polyisocyanate schon in der Kälte unter Härtung, während viele andere, wie Phenolharze, Harnstoffharze, Melaminharze und Alkydharze, bei Temperaturen zwischen 150 und 2200 C eingebrannt werden müssen, um eine Härtung zu erzielen.
Es ist auch bekannt, dass die Reaktionsprodukte aus Epichlorhydrin und Bisphenolen wegen ihrer Epoxydgruppen starke Salzsäureakzeptoren sind und daher hervorragende Thermostabilisatoren für Polyvinylchlorid sind. Sie wirken in Verbindung mit organischen Zinnkomplexen ausserdem synergetisch. Man kann daher in verschiedenen Polyvinylchloridansätzen die Menge der als Stabilisatoren dienenden teuren organischen Zinnkomplexe durch Zusatz der Epoxydvorkondensate auf die Hälfte und weniger reduzieren.
Die Reaktionsprodukte aus Epidhlorhydrra tn und Bisphenolen, insbesondere p,p'-Dihydroxydiphenylpro- pan (Bisphenol A= Dian ), stellen chemisch Diepoxyddiglycidäther dar, die bei kurzer Kettenlänge und daher niedrigem Molekulargewicht flüssig sind, mit zunehmender Kettenlänge und höherem Molekulargewicht aber viskos und schliesslich fest mit Schmelzpunkten über 1500 C werden.
Als Thermostabilisatoren werden, wie aus Patenten und der Literatur hervorgeht, nur die flüssigen, niedrigmolekularen Epoxydvorkondensate verwendet, da die festen, höhermolekularen Epoxydvorkondensate in den gebräuchlichen Weichmachern nicht löslich sind. Die Epoxydvorkondensate werden zu diesem Zweck in Anteilen von 1 bis 3 Gew.-O/o bezogen auf die Menge des Polyvinylchlorids, im verwendeten Weichmacher gelöst.
Auf diese Weise erhält man Hart- bis Weichpolyvinylchloridansätze für das Walzen, Kalandrieren, Extrudieren und Spritzen sowie Polyvinylchlorid-Plastisole Polyvinylchlorid-Organosole für das Tauchen, Fluten, Streichen und Versprühen.
Zum Plastizieren von Polyvinylchlorid werden in Patenten Zusätze von 20 bis 150 Teilen flüssiger Epo xydvorkondensate auf 100 Teile Polyvinylchlorid empfohlen. Derartige Mengen der festen Epoxydvorkondensate können nicht einverleibt werden, da die organischen Lösungsmittel für die festen Epoxydvorkondensate (Ester, Ketone, Äther, chlorierte Aliphaten, Aromaten u. dgl.) mit Ausnahme der höheren Alkohole (Polyvinylchlorid mehr oder weniger rasch angreifen (quellen oder lösen) und die Topfzeit entsprechend reduzieren. Mit den höheren Alkoholen lassen sich aber nur Organosole herstellen, die mehr als 10 O/o des Verdünnungsmittels (höherer Alkohol) enthalten.
Nicht bekannt war, wie sich feste Epoydvorkondensate verhalten, wenn sie Polyvinylchloridinassen zugesetzt werden. Da die festen Epoxydvorkondensate in den gebräuchlichen Weichmachern nicht löslich sind, konnten sie Polyvinylchlorid-Plastisolen nur einverleibt werden, falls es gelang, Lösungsmittel für sie zu finden, die bei Raumtemperatur Polyvinylchlorid weder quellend noch lösend angreifen.
Es wurde nun gefunden, dass die monomeren Allylester, Acrylester, Methacrylester und Diester der Methacrylsäure sowohl für die festen als auch für die flüssigen und hochviskosen Epoxydvorkondensate gute Lö sungsmittel sind. Polyvinylchlorid-Plastisole, Polyvinylchlorid-Organosole und Polyvinylchlorid-Trockenblends, die solche Monomere und ausserdem mindestens 5 Gew.- /o, bezogen auf das Polyvinylchlorid, flüssige bis feste Epoxydvorkondensate enthalten, liefern beim Aufbringen in üblicher Weise auf Stahl, Aluminium, Zink, Glas, Keramik usw. und bei anschliessender thermischer Behandlung Überzüge mit weit besseren Eigenschaften, als wenn kein Epoxydvorkondensat zugesetzt wird.
Insbesondere ist die Haftfestigkeit bei Einwirkung von kochenden synthetischen Waschlaugen sowohl im Dauerbetrieb während mehrerer Stunden als auch bei abwechselnder Einwirkung von kochenden Laugen und kaltem Wasser (z. B. je 100 mal abwechselnd kochend und kalt) ausgezeichnet. Die festen Epoxydvorkondensate haben sich dabei den flüssigen Epoxydvorkondensaten stark überlegen gezeigt, da die letzteren, wie bereits erwähnt, mehr als die doppelte Einbrennzeit erfordern, damit durchgehärtete, nicht klebende Überzüge mit befriedigender Qualität erhalten werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung eines Polyvinylchlorid-Trockenblend-Sinterpulvers ist nun dadurch gekennzeichnet, dass man Polyvinylchlorid, mindestens ein in der Hitze polymerisierendes, vernetzendes Monomeres gegebenenfalls einen Katalysator für das oder die Monomere und mindestens ein Reaktionsprodukt aus Epichlorhydrin und mindestens einem Bisphenol in einem nicht zu rasch laufenden Mischer bei einer Temperatur unter 100 bis 110 C homogenisiert und angeliert und auf die gewünschte Korngrösse siebt.
Je nach den gewünschten Eigenschaften der Sinterfolie können die Polyvinylchloridansätze durch Variieren der Mengen der verschiedenen Komponenten (vernetzende Monomere, Epoxydvorkondensate, Weichmacher, Füllstoffe und Pigmente, Katalysatoren, Stabilisatoren, Fliessregler, Teere usw.) eingestellt werden.
Die Einverleibung der Epoxydvorkondensate in die Polyvinylchloridansätze kann in ausserordentlich einfacher Weise geschehen: Das Epoxydvorkondensat wird in dem vernetzenden Monomer unter Rühren aufgelöst; zu der viskosen Lösung gibt man den oder die Weichmacher, die Katalysatoren für die Polymerisation des Monomeren, die Thermostabilisatoren, das Polyvinylchlorid, die Füllstoffe und Pigmente, wobei man indessen nicht an diese Reihenfolge gebunden ist. Nach einer Reifung während 2 bis 24 Stunden bei 20 bis 25 C (Quellung = Eindringen des Weichmachers in das Polyvinylchlorid) wird das Plastisol auf die gewünschte Viskosität eingestellt; verdünnt kann es durch Zusatz von z.
B. Tween 20 oder Deplastol (Markenprodukte) oder White Spirit oder Butanol werden, verdickt kann es durch Zusatz von die Thixotropie erhöhenden Mitteln, wie Aerosil , Thixine (Markenprodukte) u. dgl., werden. Das Plastisol kann in einfachster Weise durch Verdünnung mit einem geeigneten indifferenten organischen Lösungsmittel, wie White Spirit, Shellsol A (Markenprodukt) usw., in ein Organosol übergeführt werden. Zur Herstellung eines elektrostatisch versprühbaren Organosols kann man ein elektrisch leitendes Verdünnungsmittel, wie Butanol, Diacetonalkohol u. dgl. verwenden.
Ein Organosol, das an der Luft antrocknende Filme ergibt, kann man herstellen, indem man im Originalrezept den Gehalt an Polyvinylchlorid und gegebenenfalls an Thermostabilisatoren erhöht, z. B. verdoppelt und unter Umständen auch die Menge an Füllstoffen erhöht oder sie durch andere mit erhöhter thixotroper Wirkung ersetzt.
Weichere Überzüge können bekanntlich erzeugt werden, indem die Füllstoffe ganz oder teilweise durch feinpulveriges Polyäthylen ersetzt werden, wodurch die Haftfestigkeit nicht beeinträchtigt wird, die Lösungsmittelbeständigkeit indessen noch erhöht wird. Durch Zugabe von flüssigem, hochviskosem Acrylnitrilkautschuk Hycar (Markenprodukt), kann eine ähnliche Wirkung erzielt werden. Die Härte der Überzüge und die Kochfestigkeit in alkalischen Waschlaugen kann noch erhöht werden, indem ein Teil der polyfunktionellen Gruppen des Reaktionsproduktes aus Epichlorhydrin und Bisphenol durch einen der erst bei Erhitzen durch Polyaddition wirkenden bekannten Härter, wie ein Alkydharz, Phenolharz, Harnstoffharz usw., abgesättigt bzw. gebunden wird.
Im allgemeinen werden 100 Gewichtsteile der Epoxydvorkondensate durch Zusatz von zirka 25 Gewichtsteilen eines der in Frage kommenden Härteharze vollständig gebunden. Damit indessen die thermostabilisierende Wirkung des Epoxydvorkondensates und die Filmbildung durch weitere Polymerisation, gegebenenfalls unter Vernetzung, erhalten bleiben, dürfen die freien Epoxyd- und Hydroxylgruppen durch den zugesetzten Harzhärter nicht restlos gebunden werden, so dass z. B. ein Zusatz von nur zirka 10 bis 15 Gewichtsteilen anstelle von 25 Gewichtsteilen des Härters auf 100 Gewichtsteile Epoxydvorkondensat zu empfehlen ist.
Insbesondere bei Verwendung von flüssigen Epoxydvorkondensaten kann es zweckmässig sein, einen Katalysator, wie eine komplexe organische Metallverbindung, einen Komplex des Bortritluorids, eine organische oder anorganische Säure, ein Alkoholat, ein Phenolat usw., zur Beschleunigung der
Härtung zuzusetzen.
Vorzugsweise wird man den Gehalt an Füllstoffen so weit verringern, dass ein gutes Fliessen beim Gelie ren und Verschmelzen gewährleistet ist. Das Homo genisieren und Angelieren des Ansatzes kann in einem nicht zu rasch laufenden Mischer erfolgen, wobei man dafür sorgt, dass die durch die Reibung erhöhte Tem peratur 100 bis 110 C nicht übersteigt, da die Tempe ratur unbedingt unter der Polymerisationstemperatur der zugesetzten vernetzenden Monomeren bleiben muss.
Wie bei Plastisolen und Organosolen erhält man auch bei Trockenblends je nach der Zusammensetzung der
Ansätze (Gehalt an Monomeren, Art der Monomeren,
Menge und Art der Weichmacher, Füllstoffe usw.), aber auch je nach der Einbrenntemperatur und der Einbrennzeit weichere oder härtere Überzüge und hö here Temperaturbeständigkeiten.
Die Polyvinylchlorid-Plastisole und Polyvinylchlo rid-Organosole können auf die zu beschichtenden Ge genstände nach den üblichen Verfahren aufgebracht werden: durch Tauchen, Fluten, Streichen, Spritzen, elektrostatisches Aufsprühen usw. Die Trockenblends eignen sich u. a. zum Wirbelsintern, elektrostatischem
Aufsprühen und Verstäuben. Die Gelier- oder Ein brenntemperatur liegt im allgemeinen zwischen 170 und 250 C während 30 bis 10 Minuten oder weniger. Ein brenntemperatur und -zeit sind einander umgekehrt pro portional und richten sich nach der gewünschten Här te und Stärke des Überzugs.
Auf diese Weise beschichtete Bleche können ther misch zusammengeschweisst werden; ebenso können derart beschichtete Rohre thermisch unlösbar mitein ander vermufft werden, indem der Muffenzwischenraum mit dem zum Beschichten verwendeten Plastisol aus gefüllt wird. Erfindungsgemäss mit Polyvinylchlorid überzogene Rohre oder Bleche lassen sich auch mit kalt oder heiss härtenden Epoxydharzen thermisch umlösbar verkleben, desgleichen mit Polyestern und Thiokolen. Durch die aussergewöhnlich hohen mechanischen, physikalischen und thermischen Festigkeitswerte und die chemische Beständigkeit sind die erzeugten Über- züge als wirksamer Korrossionsschutz, insbesondere gegen sanitäre Abwässer (Sole) mit stets wechselnden Temperaturen, bestens geeignet.
Die Trockenblends-Pulver können auch thermisch zu Platten, Formlingen usw. verpresst oder zu Rohren, Profilen, Formlingen usw. extrudiert oder verspritzt und nachträglich thermisch ausgehärtet werden.
Bemerkenswert ist die Haftfestigkeit der erfindungsgemäss hergestellten Polyvinylchloridüberzüge auch auf Glas, Ton, Keramik usw.
Als Epoxydvorkondensate kommen z. B. in Betracht: Epikote 815 bis 834 (Markenprodukte von Shell, flüssig) und Epikote 1001 bis 1009 (Markenprodukte von Shell, fest). Die flüssigen Epikotes haben mittlere Epoxydäquivalentgewichte von zirka 188 bis 252, mittlere Epoxydwerte von zirka 0,532 bis 0,397. Hydroxylwerte von 0,08 bis 0,016 und Molekulargewichte von zirka 180 bis zirka 370. Die festen Epikotes haben Erweichungstemperaturen von über 650 C, mittlere Epoxydäquivalentgewichte von zirka 450 bis 4000, mittlere Epoxydwerte von zirka 0,20 bis 0,025, Hydroxylwerte von 0,32 bis 0,40 und Molekulargewichte von zirka 900 bis zirka 4000. Gegebenenfalls können Mischungen von flüssigen und festen Epoxydvorkondensaten verwendet werden.
Beispiel
Man stellt ein Trockenblend-Sinterpulver aus den folgenden Bestandteilen her:
Gew.-Teile
Polyvinylchlorid 600
Phthalat 610 75
Dioctylphthalat 75
Neopentylglykoldimethacrylat 150
Titandioxyd 60 tert.-Butylperbenzoat (500/oig) 6 Estabex EN > 6 Epikote 1004 > 60 Deplastol > (Markenprodukt, neutraler
Fettsäureester, Fliessregler) 3
Kreide 60
Man vermischt unter 1000 C in einem nicht zu rasch laufenden Mischer, siebt das Trockenblend auf Korngrösse 50 bis 200 u zum Wirbelsintern oder auf < 50 u zum elektrostatischen Versprühen und sintert den aufgebrachten Überzug bei 240 bis 280 C. Man erhält weisse Überzüge.
Process for the production of a polyvinyl chloride dry blend sintered powder
The present invention relates to a method for producing a polyvinyl chloride dry blend sintering powder.
It is known that polyvinyl chloride plastisols, polyvinyl chloride organosols and polyvinyl chloride dry blend sintering powder, if they are applied to metallic, glass or ceramic objects by dipping, flooding, spraying, electrostatic spraying, whirl sintering or the like by means of conventional application techniques without the aid of suitable adhesion promoters. have been applied, after thermal gelling and fusing do not result in coatings with satisfactory adhesive strength on the substrates. The adhesion promoters can either be applied as a lacquer to the objects to be coated before coating with polyvinyl chloride or incorporated into the polyvinyl chloride coating compound. The latter type of process and application technology is preferred for economic reasons and is continuously being developed.
However, numerous difficulties still have to be resolved, such as a rapid increase in the viscosity of the polyvinyl chloride plastisols and polyvinyl chloride organosols, excessive burn-in loss, unsatisfactory quality of the finished coatings or insufficient boiling resistance and a decrease in adhesive strength when exposed to hot, aqueous chemical agents.
Among the numerous proposed and in some cases kept secret, representatives of two classes are mentioned below: on the one hand, the monomers that polymerize and crosslink under heat, such as diallyl esters, acrylic esters, methacrylic esters and diesters of methacrylic acid; Epoxy precondensates).
The adhesion promoters are z. 3. Used in such a way that the plasticizers used in the polyvinyl chloride plastisols and polyvinyl chloride organosols are partially or completely replaced by the monomers mentioned or by the reaction products mentioned. The amount of adhesion promoter used depends on the desired properties of the finished coating, namely whether it should be soft, tough or hard and more or less temperature-resistant.
Coatings made from polyvinyl chloride plastisols and polyvinyl chloride organosols composed in this way have very good mechanical and thermal properties and are resistant to most inorganic and numerous organic, dilute and concentrated acids, bases and salts as well as temperatures up to 1500 C, for a short time up to 2000 C. Your adhesive strength z. 3. on sheet steel is excellent, however, when the temperature rises, it increasingly decreases under the action of aqueous chemicals and is lost even after brief boiling in water or 30% synthetic washing liquor. This phenomenon occurs even with brief exposure to cold or hot water or washing liquor for 3 minutes.
It is known that the reaction products (epoxy precondensates) of epichlorohydrin and bisphenols polymerize under the influence of heat, thanks to the epoxy groups at the chain ends and the hydroxyl groups distributed along the chain, especially in the presence of suitable catalysts, such as complex organic metal compounds, complexes of boron trifluoride, organic and inorganic Acids, alcoholates, phenolates, etc., too hard structures. In this way, z. 3. Well-adhering coatings are produced on metal and glass. On a large scale, the ability of the epoxy precondensates to polyaddition with numerous so-called hardeners is exploited. Of these hardeners react u. a.
Amines, polyamide resins and polyisocyanates already cure in the cold, while many others, such as phenolic resins, urea resins, melamine resins and alkyd resins, have to be stoved at temperatures between 150 and 2200 C in order to achieve curing.
It is also known that the reaction products of epichlorohydrin and bisphenols are strong hydrochloric acid acceptors because of their epoxy groups and are therefore excellent thermal stabilizers for polyvinyl chloride. They also work synergistically in conjunction with organic tin complexes. The amount of expensive organic tin complexes used as stabilizers can therefore be reduced to half or less by adding the epoxy precondensates in various polyvinyl chloride batches.
The reaction products of Epidhlorhydrra tn and bisphenols, in particular p, p'-Dihydroxydiphenylpro- pan (bisphenol A = Dian), chemically represent Diepoxyddiglycidäther, which are liquid with short chain length and therefore low molecular weight, but with increasing chain length and higher molecular weight viscous and finally become solid with melting points above 1500 C.
As can be seen from patents and the literature, only the liquid, low-molecular epoxy precondensates are used as thermal stabilizers, since the solid, higher-molecular epoxy precondensates are not soluble in the usual plasticizers. For this purpose, the epoxy precondensates are dissolved in the plasticizer used in proportions of 1 to 3% by weight, based on the amount of polyvinyl chloride.
In this way, hard to soft polyvinyl chloride mixtures are obtained for rolling, calendering, extruding and spraying, and polyvinyl chloride plastisols, polyvinyl chloride organosols for dipping, flooding, brushing and spraying.
For plasticizing polyvinyl chloride, additions of 20 to 150 parts of liquid Epo xydvorkondensate to 100 parts of polyvinyl chloride are recommended in patents. Such amounts of the solid epoxy precondensates cannot be incorporated, since the organic solvents for the solid epoxy precondensates (esters, ketones, ethers, chlorinated aliphatics, aromatics, etc.), with the exception of the higher alcohols (polyvinyl chloride, attack (swell or dissolve) more or less rapidly ) and reduce the pot life accordingly. The higher alcohols can only be used to produce organosols which contain more than 10% of the diluent (higher alcohol).
It was not known how solid epoxy precondensates behave when they are added to polyvinyl chloride compounds. Since the solid epoxy precondensates are not soluble in the usual plasticizers, they could only be incorporated into polyvinyl chloride plastisols if it was possible to find solvents for them that would neither swell nor dissolve the polyvinyl chloride at room temperature.
It has now been found that the monomeric allyl esters, acrylic esters, methacrylic esters and diesters of methacrylic acid are good solvents both for the solid and for the liquid and highly viscous epoxy precondensates. Polyvinyl chloride plastisols, polyvinyl chloride organosols and polyvinyl chloride dry blends, which contain such monomers and also at least 5% by weight, based on the polyvinyl chloride, of liquid to solid epoxy precondensates, deliver when applied in the usual way to steel, aluminum, zinc, glass , Ceramics, etc. and with subsequent thermal treatment coatings with far better properties than if no epoxy precondensate is added.
In particular, the adhesive strength when exposed to boiling synthetic washing lye is excellent, both in continuous operation for several hours and when alternately exposed to boiling lye and cold water (e.g. 100 times alternating between boiling and cold water). The solid epoxy precondensates have shown themselves to be far superior to the liquid epoxy precondensates, since the latter, as already mentioned, require more than twice the stoving time in order to obtain fully hardened, non-adhesive coatings of satisfactory quality.
The inventive method for producing a polyvinyl chloride dry blend sintered powder is characterized in that polyvinyl chloride, at least one heat-polymerizing, crosslinking monomer, optionally a catalyst for the monomer or monomers and at least one reaction product of epichlorohydrin and at least one bisphenol in one not Mixer that runs too fast is homogenized and gelled at a temperature below 100 to 110 C and sieved to the desired grain size.
Depending on the desired properties of the sintered film, the polyvinyl chloride batches can be adjusted by varying the amounts of the various components (crosslinking monomers, epoxy precondensates, plasticizers, fillers and pigments, catalysts, stabilizers, flow regulators, tars, etc.).
The incorporation of the epoxy precondensate into the polyvinyl chloride batches can take place in an extremely simple manner: the epoxy precondensate is dissolved in the crosslinking monomer with stirring; The plasticizer (s), the catalysts for the polymerization of the monomer, the thermal stabilizers, the polyvinyl chloride, the fillers and pigments are added to the viscous solution, although this sequence is not bound to this order. After maturing for 2 to 24 hours at 20 to 25 C (swelling = penetration of the plasticizer into the polyvinyl chloride), the plastisol is adjusted to the desired viscosity; it can be diluted by adding z.
B. Tween 20 or Deplastol (branded products) or White Spirit or butanol, it can be thickened by adding agents that increase thixotropy, such as Aerosil, Thixine (branded products) and the like. like., will. The plastisol can easily be converted into an organosol by diluting it with a suitable inert organic solvent such as White Spirit, Shellsol A (branded product) etc. To produce an electrostatically sprayable organosol, an electrically conductive diluent such as butanol, diacetone alcohol and the like can be used. use.
An organosol that results in films that dry on in the air can be produced by increasing the content of polyvinyl chloride and, if necessary, of thermal stabilizers in the original recipe, e.g. B. doubled and, under certain circumstances, the amount of fillers increased or replaced by others with increased thixotropic effect.
As is known, softer coatings can be produced by completely or partially replacing the fillers with finely powdered polyethylene, which does not impair the adhesive strength, but increases the resistance to solvents. A similar effect can be achieved by adding liquid, highly viscous acrylonitrile rubber Hycar (branded product). The hardness of the coatings and the boiling resistance in alkaline washing liquors can be increased by saturating some of the polyfunctional groups of the reaction product of epichlorohydrin and bisphenol with one of the known hardeners, such as an alkyd resin, phenolic resin, urea resin, etc., which only act when heated by polyaddition or is bound.
In general, 100 parts by weight of the epoxy precondensates are completely bound by adding about 25 parts by weight of one of the hardening resins in question. However, so that the thermostabilizing effect of the epoxy precondensate and the film formation through further polymerization, possibly with crosslinking, are retained, the free epoxy and hydroxyl groups must not be completely bound by the added resin hardener, so that, for. B. an addition of only about 10 to 15 parts by weight instead of 25 parts by weight of the hardener to 100 parts by weight of epoxy precondensate is recommended.
In particular when using liquid epoxy precondensates, it can be useful to use a catalyst, such as a complex organic metal compound, a complex of boron trioxide, an organic or inorganic acid, an alcoholate, a phenolate, etc., to accelerate the
Add hardening.
The filler content will preferably be reduced to such an extent that good flow is ensured during gelation and fusion. The homogenization and gelation of the batch can take place in a mixer that does not run too fast, whereby it is ensured that the temperature increased by the friction does not exceed 100 to 110 C, since the temperature necessarily remains below the polymerization temperature of the added crosslinking monomers got to.
As with plastisols and organosols, depending on the composition of the dry blends, the
Approaches (content of monomers, type of monomers,
Quantity and type of plasticizers, fillers, etc.), but also depending on the baking temperature and baking time, softer or harder coatings and higher temperature resistances.
The polyvinyl chloride plastisols and polyvinyl chloride organosols can be applied to the objects to be coated by the usual methods: by dipping, flooding, brushing, spraying, electrostatic spraying, etc. The dry blends are suitable u. a. for whirl sintering, electrostatic
Spray on and dust. The gelling or baking temperature is generally between 170 and 250 ° C. for 30 to 10 minutes or less. A firing temperature and time are inversely proportional and depend on the desired hardness and thickness of the coating.
Sheets coated in this way can be thermally welded together; Likewise, pipes coated in this way can be thermally insoluble with one another by filling the gap between the socket with the plastisol used for coating. According to the invention, pipes or sheets coated with polyvinyl chloride can also be glued in a thermally releasable manner using cold or hot curing epoxy resins, as can polyesters and thiokols. Due to the extraordinarily high mechanical, physical and thermal strength values and the chemical resistance, the coatings produced are ideally suited as effective protection against corrosion, particularly against sanitary waste water (brine) with constantly changing temperatures.
The dry blend powders can also be thermally pressed to form sheets, moldings, etc., or extruded or injected into pipes, profiles, moldings, etc. and subsequently thermally cured.
The adhesive strength of the polyvinyl chloride coatings produced according to the invention is also remarkable on glass, clay, ceramics, etc.
As epoxy precondensates z. B. contemplated: Epikote 815 to 834 (branded products from Shell, liquid) and Epikote 1001 to 1009 (branded products from Shell, solid). The liquid Epikotes have mean epoxy equivalent weights of around 188 to 252, mean epoxy values of around 0.532 to 0.397. Hydroxyl values from 0.08 to 0.016 and molecular weights from around 180 to around 370. The solid Epikotes have softening temperatures of over 650 C, mean epoxy equivalent weights from around 450 to 4000, mean epoxy values from around 0.20 to 0.025, hydroxyl values from 0.32 to 0.40 and molecular weights of approx. 900 to approx. 4000. If necessary, mixtures of liquid and solid epoxy precondensates can be used.
example
A dry blend sinter powder is produced from the following ingredients:
Parts by weight
Polyvinyl chloride 600
Phthalate 610 75
Dioctyl phthalate 75
Neopentyl glycol dimethacrylate 150
Titanium dioxide 60 tert-butyl perbenzoate (500 / oig) 6 Estabex EN> 6 Epikote 1004> 60 Deplastol> (branded product, neutral
Fatty acid esters, flow regulators) 3
Chalk 60
Mixing is carried out below 1000 ° C. in a mixer that does not run too fast, the dry blend is sieved to a particle size of 50 to 200 u for whirl sintering or to <50 u for electrostatic spraying and the applied coating is sintered at 240 to 280 ° C. White coatings are obtained.